港珠澳大橋珠?？诎队晁潘O計解析

港珠澳大橋珠?？诎豆こ淌桥e世矚目的粵港澳三地大型跨界銜接工程港珠澳大橋的重要配套項目，口岸建設并投入使用是大橋通車前提。珠?？诎吨饕δ苄铦M足遠期（2035年）珠海與香港每天通關旅客15萬人次、通關客車約1.8萬輛及通關貨車約1.7萬輛的出入境需求，滿足珠海與澳門每天通關旅客10萬人次、通關客車約3000輛的出入境需求，并提供遠景拓展的可能。

港珠澳大橋珠?？诎俄椖繉俪笮徒煌屑~建筑，是中國唯一一個三地通關口岸工程，也是唯一一個建于填海人工島之上的口岸工程。主要包括檢大樓ａ區、旅檢大樓ｂ區及出境隨車人員驗放廳、珠海側交通中心、貨檢區、交通連廊等，總建筑面積約為50萬㎡?？诎陡╊鐖D１所示。

由于口岸位于海上人工島，珠 海地處臺風頻發地區，本工程雨水排水設計采取一系列針對措施加以應對， 經受住了2017年8月 “天鴿”和 2018年9月“山竹”２次超級臺風的考驗。2018 年10月，歷時6年的設計與施工，港珠澳大橋珠?？诎豆こ添樌⒐?。

設計難點與解析

（1）交通中心地下室區域的雨水排水策略及措施

珠?？诎兜靥幦斯u，受臺風影響較大，特別是交通中心地下室區域（如圖２所示），地下室上方為橢圓形拱型鋼結構大屋蓋，中間月牙形敞開部分下面為交通中心7.50ｍ 室外平臺、±0.00ｍ 層地下室頂板。為了地下室采光通風以及消防需求，該區域設置了部分敞開下沉式廣場，而交通中心地下室與旅檢樓 ａ 地下室相連，設有停車庫、后備倉庫以及強弱電機房、消防泵房和冷凍機房等重要的設備機房，短期積水即能引起較嚴重的后果。因此，設計采用“高水高排，低水低排”的雨水排水策略，將大屋蓋、7.50ｍ 層的雨水和±0.00ｍ 層雨水直接接入室外雨水系統，僅地下室層采用潛水泵加壓提升后排至室外雨水系統，盡可能的減少雨水流入地下室、防止發生內澇。

（2）設計重現期的選用

根據《建筑給水排水設計規范》（gb50015- 2003,2009年版）4.9.5條，下沉式廣場雨水設計重現期為5～50年，具體取值還應根據下沉式廣場內的構造、重要程度、短期積水即能引起較嚴重后果等因素確定；根據《室外排水設計規范》（gb50014-2006,2016年版）3.2.4條，超大城市和特大城市的下沉式廣場雨水管渠的設計重現期為 30～50年。

充分考慮了珠海臺風暴雨多的特點，鑒于項目的特點及安全性、可靠性，設計雨水重現期采用規范的上限值（見表1）。

（3）壓力流屋面雨水排水系統設計

地下室上方為橢圓形拱型鋼結構大屋蓋，屋面面積巨大（約為93534 ㎡ ，如圖３所示），地下室頂板作為室外巴士停車區，上無覆土，無法敷設雨水管道，雨水管道只能在地下室頂板梁下敷設橫管，才能接到室外雨水窨井。如采用傳統的重力流或半有壓屋面雨水排水系統，需將雨水在屋面收集，沿立管引至地下室，在地下室頂板梁下敷設橫管，接至室外雨水窨井。這樣橫管沿排水方向需要一定的坡度，而管道從起點到地下室外墻的距離較長，既大量占用建筑空間，又大大加深室外雨水管線的埋深。

為 解 決 上 述 問題 ， 大 屋 蓋 和7.50 ｍ 室外 平 臺 采 用 虹 吸 雨 水系統 ， 大 屋 面 設 置 雨 水 天 溝 及 虹 吸 雨 水 斗 ， 雨 水 立 管 設在 鋼 立 柱 凹 槽 內 ， 在 0.0ｍ /- 5.85ｍ 地 下 室 高 位 懸 吊 管 直 接接 至 室外 雨 水 井 如 圖 ４ 所 示 ； 7.5ｍ 室外 平 臺 設 置 雨 水 溝 及 虹 吸 雨 水 斗 ， 雨 水 立 管 沿 立 柱 設 置 ， 在 地 下 室 高 位 懸 吊 管 直 接接 至 室外 雨 水 井 ， 如 圖 ５ 所 示 。 壓 力 流 屋 面 雨 水排水系統 相 對于 傳 統的重 力 流或 半 有 壓 屋 面 雨 水排水系統 ， 其 最 大的 優 勢 在于 雨 水 管 道 在 地 下 室 頂 板 梁 下 可 以 不 放 坡敷 設 橫 管 ， 橫 管 從 起 點到地 下 室外 墻 的 距 離 較 長 ， 也 不 影響 建 筑 層 高和 室外 雨 水 管 網 的 標 高 。 此 外 ， 節 省 立 管 數 量 和 管 徑 ， 減少 連 接 各 立 管 埋 地 管 的 數 量 ， 較能 符 合 建 筑 美 觀 的 要 求 ， 尤 其 在大 空 間 大 跨 度的建 筑 物 中 ， 虹 吸系統 具 有 顯著 的 運 用 價 值 。

了防止屋面雨水溢流入下沉式廣場，本工程溢流措施未采用傳統溢流口的方式，而是設置專用的溢流管道系統。在天溝端部設一定高度的擋水板和溢流雨水斗，當天溝內水位超過設計水位后，溢流雨水越過擋水板，溢流雨水斗開始排水。本溢流系統采用虹吸排水系統，排入室外雨水系統。

（4）明溝排水系統設計

±0.00ｍ層地下室頂板兼作室外巴士停車區，頂板上無用于敷設雨水管的覆土層，無法敷設雨水管。若將±0.00ｍ 地下室頂板上的雨水直接排入下沉式廣場，再由潛水泵加壓排至室外雨水系統，則±0.00ｍ 層的雨水設計重現期上升為50年，加之地下室頂板匯水面積較大，將大幅提升潛水泵設備投資及運行費用。為解決上述問題，設計采用明溝收集室外場地雨水。

受結構限制，明溝設計采用2種形式：一種是設在地下室頂板上的明溝，位于跨中，在梁上按排水坡度要求的標高開800ｍｍ×250ｍｍ（ｈ）的洞，并每9ｍ設置１個雨水口，見圖６和圖７；另一種是設在下沉式廣場上空的外掛式明溝，用于收集受地下室敞開區域阻斷的明溝排水和場地排水，見圖６。明溝最長的長度約95ｍ，匯水面積最大的約為2000 ㎡ ?！?.00ｍ層明溝收集的雨水，直接排入室外雨水系統。

（5）加壓提升雨水系統設計

地下室的汽車坡道、下沉式廣場等區域均設置雨水溝和集水坑，集水坑內設潛水泵，潛水泵的排水能力有較大的富余量（見圖８和表２）。地下室另設置地面排水廢水集水坑（64個）及潛水泵，總排水能力達到355.6l/s，確保地下室雨水由潛水泵提升排至室外雨水系統。此外，潛水泵設有不間斷的動力供應，保障供電，避免內澇。

(6)擋水措施

地下室雨水排水設計，除及時、有效的排除積水外，應首先考慮減少或避免倒灌形成積水。本工程考慮設置擋水設施，具體情況見圖9。地下室出入口設駝峰，高200ｍｍ；擋水坎后設排水溝，排水溝排水直接接至室外雨水系統；擋水坎上方設防汛擋板，當道路積水嚴重時，防止道路積水進入地下室。

(7)埋地排水出戶管道防沉降措施

由于項目淺層地基為海沙填島，非樁基區的軟土地基沉降情況較明顯，地基處理后仍會存在工后沉降。根據結構專業提供的資料，本項目的沉降量為250ｍｍ。這會使管道扭曲甚至斷裂，影響正常使用，造成事故。

通過研究總結了一系列因地制宜的防不均勻沉降措施，包括：

①對于埋地壓力排水出戶管，本設計在地下室管道側墻接口外側，采取專門設計的防沉降管道接駁井（如圖10所示），采用不銹鋼絲網封口（不影響管道沉降），井中放置軟性防水填料（防止井中積水增加結構荷載），埋地排水管出外墻后安裝不銹鋼金屬軟管；

② 對于 埋 地 重 力 排水 出 戶 管 ， 排水 管 出 戶 后 就 設 一 個 彎 頭 向 下 ， 彎 頭 下 有 一 段 考 慮 沉 降 長 度的 直 管 ， 直 管 插 進一 個 特 殊 的 防 沉 降 套 管 配 件 （ 如 圖 11 所 示 ）， 插 入 直 管 可在 套 管 內 滑 動 ， 為防 止 防 沉 降 套 管 接 口 縫 隙 處 滲漏 和 泥 沙 滲 入 ， 防 沉 降 套 管 接 口 縫 隙 處 采 用土 工 布 包 裹 。

結論

（１）由于口岸位于海上人工島上，珠海地處臺風頻發地區，雨水排水設計采取一系列針對措施，包括：遵循“高水高排，低水低排”的雨水排水策略；從嚴確定重現期標準；圍繞核心區重點建筑群，緊密結合建筑特點，有的放矢的靈活運用壓力流屋面雨水排水、明溝排水、潛水泵加壓提升排水等多種技術措施，建立人工島整體排水防澇體系。

（２）對地下室出入口，敞開地下天井等關鍵區域增大排水截水能力設計。

（３）由于項目淺層地基為海沙填島，非樁基區的軟土地基沉降情況較明顯，埋地排水出戶管道應采取防沉降措施，以避免管道因不均勻沉降產生扭曲甚至斷裂，影響正常使用的情況。